 |
Технологии селективной очистки масляных фракций
|
|
|
|
В патенте US 6802960 от 20.09.2000 “Twostageextractionoiltreatmentprocess” предложен способ проведения селективной очистки масляных фракций с одновременным получением масла-мягчителя путем двухступенчатой экстракции. На первой ступени осуществляется экстракция масляных фракций полярным растворителем, а на второй – экстракция новой порцией растворителя рафината, полученного на первой ступени. Экстракт, полученный на второй ступени, используется как масло-мягчитель. Недостатком этого способа является малый выход масла-мягчителя, необходимость четырёх блоков регенерации растворителя.
В патенте US 6248929 от 21.01.1999 “Rubberprocessoilandproductionprocessthereof” описывается способ реализации процесса селективной очистки двухстадийным путем, с одновременным получением масла-мягчителя. На первой стадии осуществляется экстракция масляных фракций и деасфальтизата растворителем, имеющим высокую селективность по отношению к ароматическим соединениям. На второй стадии экстрактный раствор, полученный на первой стадии, подвергается охлаждению и разделению на вторичный рафинат и вторичный экстракт. Вторичный рафинат используется как масло-мягчитель.
В патенте GB 1426746 от 30.08.1972 “Oiltreatmentprocess” предложен способ проведения селективной очистки масляных фракций с одновременным получением масла-мягчителя путем двухступенчатой экстракции. На первой ступени осуществляется экстракция масляных фракций полярным растворителем, а на второй – экстракция новой порцией растворителя экстракта, полученного на первой ступени. Рафинат, полученный на второй ступени, депарафинизируют и гидрогенизируют. В итоге получается масло-мягчитель. Недостатком этого метода является невысокое содержание ароматических соединений в целевом продукте.
|
|
|
В патенте RU 744023 от 20.11.1975 “Способ очистки масляных фракций” предложен способ очистки масляных фракций путем обработки их селективным растворителем при повышенной температуре, в качестве селективного растворителя используют диметилацетамид. Процесс проводят при 30-120ºС и при соотношении диметилацетамид–масляная фракция равном (0,5-4):1. Выше описанный способ позволяет сократить соотношение растворителя к сырью до (1,3-1,8):1 и получить выход рафинатов на 2-3% больше, чем при использовании в качестве растворителя фурфурол. Однако гидролиз диметилацетамида, в результате содержащейся в нем воды, вызывает коррозию оборудования.
В патенте RU 825586 от 13.05.1979 “Способ очистки масляных фракций нефти” описывается способ очистки масляных фракций нефти жидкостной экстракцией с использованием селективного растворителя, в качестве последнего используют триметилфосфат. Выше описанный способ приводит к увеличению выхода рафината на 7% в сравнении с очисткой фурфуролом и позволяет упростить технологическую схему за счет того, что исключается стадия деаэрации сырья, т.к. растворитель не осмоляется в присутствии кислорода.
В патенте SU 1563225 от 30.11.1987 “Способ очистки масляных фракций” предложен метод очистки масляных фракций путем использования избирательного растворителя на основе N-метилпирролидона (N-МП) в чистом виде или в растворе сжиженного газа (пропана, изобутана) с добавлением второго растворителя – циклогексанона – в количестве 3-30% объемных. Очистку ведут при 50-100ºC. Выше описанный способ позволяет уменьшить объем циркулирующего растворителя и энергозатраты на его регенерацию, но в то же время имеет низкий выход рафината.
В патенте RU 2279466 от 14.03.2005 “Способ селективной очистки масляных фракций нефти от полициклических ароматических соединений” описывается способ селективной очистки масляных фракций нефти от полициклических ароматических соединений путем ступенчатой жидкостной экстракции исходного сырья, предварительно смешанного с низкокипящим углеводородным растворителем, избирательным растворителем, в качестве которого используют диметилсульфоксид. Очистку проводят при температуре 40-55ºC. В выше описанном методе достигается низкое содержание ПЦА в рафинате. К его недостаткам следует отнести периодичность процесса и низкую производительность.
|
|
|
В патенте RU 735626 от 09.09.1975 “Способ очистки масляных фракций” описывается способ очистки масляных фракций путем подачи в нижнюю часть экстрактора 10-50 % об.экстракта. Предложенный способ увеличивает четкость разделения масляных фракций, что позволяет или улучшить качество рафината с сохранением выхода его на сырье, или при одинаковом качестве увеличить выход.
По известным технологиям получение масел с содержанием полициклической ароматики (PCA) меньше 3 % масс. (по методике IP 346) проводят либо с использованием традиционной одноступенчатой экстракционной очистке масляного сырья при определённых технологических параметрах процесса (например, патент фирмы ShellOilCompany, US2003121829A1), либо путём двухступенчатой экстракционной очистки масляного сырья при определённых технологических параметрах процесса (например, патент фирмы BP OilInternationalLimited US6802960B1), для которой необходимо 4 блока регенерации растворителя, включая дополнительный блок регенерации рафинатного раствора первой экстракционной ступени, а также с использованием дополнительных блоков доочистки (например, по патенту фирмы ExxonResearchandEngineeringCompany (US6110358A1) с гидроочисткой дистиллятной фракции с последующей экстракционной очисткой при определённых технологических параметрах процесса).
Известны наполнители и пластификаторы каучука и резины, а также способы их получения путём двухступенчатой экстракционной очистки исходного сырья, например, мягчитель для светлых и цветных резин [1] и способ получения нефтяных мягчителей [2]. В качестве наиболее близкого аналога по технической сущности и существенным признакам к предлагаемому способу получения нефтяных масел и экологически безопасных ароматических наполнителей и пластификаторов каучука и резины, то есть прототипом, можно выделить следующий способ [3]. Он заключается в двухступенчатом экстракционном разделении сырья, в котором на первой ступени экстракции селективный растворитель взаимодействует с сырьём с получением рафинатного и экстрактного растворов первой ступени и последующей регенерацией растворителя из этих растворов с получением базового рафината и экстракта первой ступени, который на второй ступени экстракции взаимодействует с новой порцией селективного растворителя с получением псевдо-рафинатного и экстрактного растворов второй ступени и последующей регенерацией растворителя из этих растворов с получением псевдорафината и экстракта.
|
|
|
Согласно данному способу получение нефтяного масла осуществляется по классической схеме одноступенчатой очистки с получением целевого продукта – базового рафината, и побочного продукта – экстракта первой ступени, который подвергается разделению на второй ступени экстракции с получением псевдорафината и экстракта второй ступени, первый из которых является наполнителем и пластификатором каучука и резины.
Основным недостатком этого способа является необходимость использования “свежего” растворителя на каждой ступени экстракции, что приводит к высокой суммарной кратности растворителя на разделяемое сырьё, наличию четырёх блоков регенерации растворителя и высоким удельным энергозатратам, что повышает себестоимость продукции.
В качестве селективного растворителя может использоваться любой избирательный растворитель, например, N‑метилпирролидон, фурфурол, фенол и др.
Список патентов
1 А. с. 176349, МПК6 С 10m. Мягчитель для светлых и цветных резин / Р.Ш.Кулиев, Н.С.Рудницкая и др. // Изобретения. – 1965. – № 22.
2 А. с. 424873, МПК6 С 10G 21/16. Способ получения нефтяных мягчителей / Е.М.Варшавер, М.Г.Митрофанов и др. // Изобретения. – 1974. – № 15.
3 Пат. 2313562 РФ, МПК6 С10G 21/22, С08K 11/00. Способ получения пластификатора и пластификатор / Н.В.Ходов, А.Ф.Куимов и др. // Изобретения. – 2007. – № 36.
|
|
|
4 Патент RU 2072384 от 22.12.1993 “Способ получения пластификатора для резиновых смесей”.
5 Патент RU 2156276 от 01.29.1999 “Способ получения нефтяных пластификаторов”.
6 Патент RU 2133260 от 01.05.1998 “Способ получения пластификатора и пластификатор”.
7 Патент RU 342890 от 30.04.1970 “Способ получения масла-мягчителя резиновых изделий”.
8 Патент RU 539938 от 13.06.1975 “Способ получения нефтяного ароматического наполнителя и пластификатора каучука и резины”.
9 Патент RU 732359 от 23.08.1977 “Способ получения наполнителей и пластификаторов каучука и резины”.
10 Патент RU 2313562 от 02.06.2006 “Способ получения пластификатора и пластификатор”.
11 Патент US 6399697 от 08.02.2000 “Process oil, process for producing the same and rubber composition”.
12 Патент US 7186876 от 10.04.2001 “Process to prepare a process oil”.
13 Патент US 6410816 от 14.02.2001 “Processing oil and method for producing the same”.
14 Патент US 6146520 от 02.04.1997 “Selective re-extraction of lube extracts to reduce mutagenicity index”
15 Патент EP 0417980 от 12.09.89 “Process for the production of process oils with a low content of polycyclic aromatic compounds”.
16 Патент US 6802960 от 20.09.2000 “Two stage extraction oil treatment process”
17 Патент US 6248929 от 21.01.1999 “Rubber process oil and production process thereof”.
18 Патент GB 1426746 от 30.08.1972 “Oil treatment process”.
19 Патент RU 744023 от 20.11.1975 “Способ очистки масляных фракций”.
20 Патент RU 825586 от 13.05.1979 “Способ очистки масляных фракций нефти”.
21 Патент SU 1563225 от 30.11.1987 “Способ очистки масляных фракций ”.
22 Патент RU 2279466 от 14.03.2005 “Способ селективной очистки масляных фракций нефти от полициклических ароматических соединений”.
|
|
|
12 |
